大跨度连续箱梁桥施工控制仿真和线形控制研究.doc

大跨度连续箱梁桥施工控制仿真和线形控制研究 　　摘要：结合工程概况，采用MIDAS/Civli和Dr.BridgeV3.0两种有限元软件对X大桥建立全桥上部结构模型和对施工过程仿真进行了分析，并对大跨度连续箱梁桥支架现浇方案进行比选，最后对大跨度连续箱梁桥线形控制的结果进行了分析。 　　关键词：施工控制；连续箱梁桥；仿真；线形控制 　　Abstract: combining the engineering survey, the MIDAS/Civli and Dr. BridgeV3.0 two kind of finite element software to establish the whole bridge X bridge upper structure model and construction process of the simulation was analyzed, and the long span continuous box girder bridge bracket cast-in-situ plan than the election, finally to long span continuous box girder bridge of the linear control results are analyzed. 　　Keywords: construction control; Continuous box girder bridge; The simulation; Linear control 　　中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号： 　　 　　施工控制仿真分析，就是通过合理的有限元仿真模型，采取有效的结构分析方法，对桥梁的成桥后线形、受力状态和施工过程中各施工工况下的的线形、受力状态进行一定精确度的模拟分析计算的过程。施工控制仿真分析的目的就是通过有效地仿真分析为施工提供现实有效的控制数据，为下一步的施工提供正确的指导。 　　1工程概况 　　X大桥设计标准为: 　　公路等级:一级公路;设计行车速度:80km/h;桥面宽度:行车道:2 净—12.5m，非机动车道:2 净—5m，左右幅桥梁间距4m；设计荷载:公路工级;地震动峰值加速度:本工程所处地区的地震加速度峰值为0.19，桥梁抗震设防类别为B类，抗震设防烈度为7度，抗震设防措施等级为8级;设计洪水频率:1/100;桥下通航净空:主跨跨越周山河为v级航道，净空为53.6 5m;高程系:1985国家高程基准。 　　2大跨度连续箱梁桥施工过程仿真分析 　　2.1 X大桥施工过程仿真分析 　　为了检验X大桥仿真模型建立的正确，本桥采用MIDAS/Civli和Dr.BridgeV3.0两种有限元软件对X大桥建立全桥上部结构模型。同时发挥MIDASICivli查看应力方便以及Dr.BridgeV3.0查看位移变形方便的突出作用。 　　为了两软件方便比较，X大桥施工仿真模型采用了相同的节点和单元以及相同的施工阶段。全桥共用主梁节点105个，主梁??元104个，划分为六个施工阶段为: 　　I.搭设支架，浇筑箱梁混凝土 　　II．张拉腹板预应力钢束 　　III.张拉顶板预应力钢束 　　IV.张拉底板预应力钢束 　　V.二期铺装荷载的施加 　　VI.十年混凝土的收缩徐变 　　为了模拟支架的和桥墩支座的约束，在MIDAS/Civli中支架采用一般支撑，主梁和支架、支座连接采用弹性连接中的刚性连接，形成刚臂。各施工阶段的边界约束条件如图1所示。 　　 　　 　　(a)1）-4）施工阶段边界约束 (b) 5)、6)施工阶段边界约束 　　图1 各施工阶段的边界约束 　　1.2 X大桥施工仿真分析结果 　　运用正装分析法，逐步计算累加各个施工阶段结构的位移变形值，并考虑混凝土收缩徐变、二期恒载、1/2活载等因素，分别采用两种有限元软件对X大桥进行了施工仿真计算。 　　鉴于两软件在计算结果上显示的差异，MIDAS/Civii中当前一施工阶段结果包含了上一施工阶段结果，而Dr.BridgeV3.0当前施工阶段只包含本阶段的结果，因此最终确定比较最后施工阶段也即成桥时内力和位移的结果，以便确定施工仿真模型建立的正确与否。通过与Dr.BridgeV3.0结构重力(最后一个施工阶段的结构累计内力，即成桥内力，包括施工阶段中的结构自重、永久荷载、收缩、徐变和预应力效应等)的内力比较如图2所示。 　　 　　图2预拱度值对比图 　　可以看出两软件分析结果中位移变化趋势相同，通过比较在关键部位的位移值，如表1所示可知两软件在关键部位的变形值相近，最大相差值为0.14cm，所以位移计算值正确。